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低碳高效转化与利用技术
本成果通过系统计算、材料筛选等方式对氢能、生物质能和二氧化碳实现高效转化利用，同时可对污染物（CO、VOCs、COS、CS2等）化学链脱除，具体包括：制氢、储氢研究；生物质能源高效转化利用，包括生物质/污泥/塑料/固体废弃物的热解、气化、碳化等处理，得到高值化合成气、生物油或炭基材料等；CO2的高效转化利用，包括CO2吸附剂的设计制备，CO2的热化学裂解等；基于化学链的能源转化技术，具体包括化学链制氢、化学链甲烷转化、化学链甲醇转化、化学链丙烷脱氢、化学链高炉煤气脱除CO、化学链VOCs转化、化学链脱硫等；先进能源材料制备，可研究性能优异的气凝胶材料，实现能源的高效清洁低碳转化与利用。
中南大学
2023-06-05
天然植物、香料精油高效提取技术
植物香精油，又称芳香油，是天然植物和香料的精华，被誉为“植物香料的灵魂”，它是一类分子量较小的植物次生代谢产物，蕴含于植物香料体内，具有浓郁、鲜明的香气特征和一定挥发性。植物精油，在植物学上称精油（essential oil）或香精油（ethereal oil），商业上称芳香油（aromatic oil），化学和医药学上称挥发油（volatile oil），是天然香料的代名词，它是一类植物源次生代谢物质，是植物体内分子量较小，用水汽蒸馏的方法得到的，几乎不含高沸点成分，具有浓郁的芳香气味，有一定挥发性的油状液体物质。精油的提取目前常用的主要有传统的水汽蒸馏提取、压榨法、吹气吸附法和现代的超临界CO2提取。
本试验首次采用同时蒸馏萃取技术对天然植物（生姜）挥发性成分进行了提取，而且取得了良好的效果。同时蒸馏萃取（SDE，Simultaneous distillation and solvent extraction）是近年发展起来的一种易挥发成分提取方法。它把食品的浆液置于一圆底瓶中，圆底瓶连接在仪器的右侧；以一鸡心瓶盛装溶剂，连接于仪器的左侧，2瓶分别加热，水蒸汽和溶剂蒸汽同时在仪器中部被冷凝下来，水和溶剂不相混溶，在仪器的“U”形管中被分开来，分别流回两侧的瓶中，结果蒸馏和提取同时连续进行，并且只需要少量的溶剂就可提取大量的食品。该方法利用Likens-Nickerson装置，把蒸馏和萃取两步合二为一，提高了提取效率，减少了溶剂用量，节省了时间；并且同时蒸馏萃取得到的挥发油不需复杂预处理，可直接进行GC/MS分析，免去了操作污染，节省了萃取时间，得到的提取物气味浓郁，能把mg/L级挥发性有机成分从脂质或水质介质中浓缩数千倍。同时蒸馏萃取应用在苦杏仁挥发油、花椒挥发油、四川凉山杜鹃挥发油、芥末膏制品的风味成分的提取中并达到了很好的提取效果，在乌龙茶和鲜茶香气成分的提取上也有应用；该法还用来提取牛肉风味料、蒸煮鸡肉中的挥发性香气成分，甚至还可以对烟草中的挥发性成分进行提取。
中国农业大学
2021-04-14
天然皂素高效制备与应用技术
皂荚荚果、油茶果壳和无患子果皮中含有丰富的五环三萜类皂甙等天然活性成分（皂素），这些皂甙类成分呈中性，泡沫丰富，易生物降解，对皮肤无刺激，具有较强的洗涤去污能力，较好的耐酸碱、耐盐能力，还能与多种表面活性剂复配产生协同效应。近年来随着石油资源短缺和能源危机日益突出，合成表面活性剂及洗涤剂的生产成本越来越高。此外，大量合成洗涤剂的使用，对环境造成了严重的污染。因此，表面活性剂和洗涤剂必将朝着绿色、环保、可再生方向发展。 天然皂素制备与应用已列入国家“十二五”科技支撑计划，目前已开发出物理分离技术、水提技术、醇提技术及提取与同步纯化技术等，相关技术通过了教育部科技成果鉴定，申请发明专利7项，授权发明专利2项，出版专著1部。
北京林业大学
2021-02-01
纳米碳材料高效生产技术应用
成果描述：纳米碳材料在人类的生产生活中正显示出越来越多的重要作用，具有广阔的市场空间。碳纳米材料生产由于成本高及部分技术上的瓶颈制约了大规模生产，市场拓展减缓。我们团队经过十余年的研究和开发，采取研发创新的高新技术，可廉价高效地生产高附加值碳纳米材料（纳米碳管，纳米碳纤维）。目前技术路线可行，实验室小试阶段已完成；团队急需通过有实力企业的诚意投入，共同完成纳米碳材料新产品的放大生产；快速扩大工业化规模生产和市场销售，形成品牌。市场前景分析：可用于多个高技术产品市场，附加值高；例如：可强化锂电池电极材料性能和锂电池的整体性能；可用于超级电容器储存电能；可用于隐身吸波材料；以及飞机、汽车等轻质配件材料，轻质合金钢，强化钢化高分子材料等。其中纳米碳纤维年用量4万吨，纳米碳管年产能数千吨；而且每年都在明显增长。与同类成果相比的优势分析：目前本团队创新研发的新技术的指标主要有催化剂性能指标和碳纳米管纯度指标。碳纳米管 CVD 制备过程中催化剂的性能将直接影响所生产的碳纳米管的性能。碳纳米管的技术指标主要有反应温度、制备 CNTs 单位质量产量、及原料固碳率等。本技术中催化剂反应温度低于800 ℃, 催化剂的产碳能力可达CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料单程固碳率为 15%-50%；纳米碳材料纯度高，在85%-98%。碳纳米管的纯度高，制备的碳纳米管纯度超过85%；有的达到 98%。国际先进,国内先进。
四川大学
2021-04-10
纳米碳材料高效生产技术应用
纳米碳材料在人类的生产生活中正显示出越来越多的重要作用，具有广阔的市场空间。碳纳米材料生产由于成本高及部分技术上的瓶颈制约了大规模生产，市场拓展减缓。四川大学研发团队经过十余年的研究和开发，采取研发创新的高新技术，可高效低成本地生产高附加值碳纳米材料（纳米碳管，纳米碳纤维）。
新技术的指标主要有催化剂性能指标和碳纳米管纯度指标。碳纳米管 CVD 制备过程中催化剂的性能将直接影响所生产的碳纳米管的性能。碳纳米管的技术指标主要有反应温度、制备 CNTs 单位质量产量、及原料固碳率等。本技术中催化剂反应温度低于800 ℃, 催化剂的产碳能力可达CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料单程固碳率为 15%-50%；纳米碳材料纯度高，在85%-98%。碳纳米管的纯度高，制备的碳纳米管纯度超过85%；有的达到 98%。此技术路线可行，实验室小试阶段已完成。
碳纳米管、碳纤维是近十年飞速发展的新型纳米材料，具有很大的商业价值和用途，附加值高。碳纳米管可以作为模具制备出最细的纳米尺度的导线，或者全新的一维材料，在未来的分子电子学器件或纳米电子学器件中得到应用。制备的微型导线可以置于硅芯片上，用来生产更加复杂的电路。利用碳纳米管的性质可以制作出很多性能优异的复合材料。例如用碳纳米管材料增强的塑料力学性能优良、导电性好、耐腐蚀、屏蔽无线电波。使用水泥做基体的碳纳米管复合材料耐冲击性好、防静电、耐磨损、稳定性高，不易对环境造成影响。碳纳米管增强陶瓷复合材料强度高，抗冲击性能好。碳纳米管和金属形成金属基复合材料；这样的材料强度高、模量高、耐高温、热膨胀系数小、抵抗热变性能强。
四川大学
2021-05-11
天然皂素高效制备与应用技术
项目成果/简介:皂荚荚果、油茶果壳和无患子果皮中含有丰富的五环三萜类皂甙等天然活性成分（皂素），这些皂甙类成分呈中性，泡沫丰富，易生物降解，对皮肤无刺激，具有较强的洗涤去污能力，较好的耐酸碱、耐盐能力，还能与多种表面活性剂复配产生协同效应。近年来随着石油资源短缺和能源危机日益突出，合成表面活性剂及洗涤剂的生产成本越来越高。此外，大量合成洗涤剂的使用，对环境造成了严重的污染。因此，表面活性剂和洗涤剂必将朝着绿色、环保、可再生方向发展。 天然皂素制备与应用已列入国家“十二五”科技支撑计划，目前已开发出物理分离技术、水提技术、醇提技术及提取与同步纯化技术等，相关技术通过了教育部科技成果鉴定，申请发明专利7项，授权发明专利2项，出版专著1部。
北京林业大学
2021-04-11
海水提取硫酸钾高效节能技术
项目简介本项目是一种用天然沸石从海水提取硫酸钾新技术。原料海水、苦卤和饱和卤水经过离子交换和硫酸钾分离等工序提取硫酸钾，并付产氯化镁、精盐（或工业盐）等产品。本项目采用的技术是由河北工业大学等单位新近开发的海水提取硫酸钾高效节能新工艺。该成果于2000年1月23日通过了由河北省科委主持的、有两院院士等多名全国同行参加的专家鉴定，获省级成果证书。与会专家一致认为该工艺属于国际首创，且该工艺与现有的硫酸钾生产工艺相比具有极强的市场竞争能力，为制盐及盐化工行业的产业结构调整，提高效益提供了一条可靠的技术途径。本项目工艺的特点为：（1）硫酸钾生产成本较现有硫酸钾生产技术有大幅度的下降，约为1900元/吨左右；（2）原料全部来自海水，无需外购氯化钾等原料。每吨硫酸钾需苦卤（30°Be’）15 m3，饱和卤30 m3，海水约1000m3。二、项目技术成熟程度本技术是国家科技攻关和天津市重大科技项目成果，成功完成了百吨级中试，突破了一系列工程化关键技术，为进一步的产业化开发提供了设计依据。三、 技术指标本技术的技术经济指标为：（1）产品质量：①硫酸钾：达国家GB20406-2006优等品标准，其中，K2O≥50%；②精制盐（或工业盐）：达国家食用盐（或工业盐）一级品标准；（2）分离工艺钾和氯化钠回收率：≥90%；（3）硫酸钾生产成本低于1900元。已获得中国发明专利3项。四、 市场前景硫酸钾是一种优质无氯钾肥，既可作为肥料直接施用，也可用于生产三元复合肥。由于硫酸钾具有的高效、无氯和低盐值等优点，因此，硫酸钾及其三元复合肥深受农民的欢迎。近年来，随着硫酸钾开发热的升温，国内陆续建立起一批硫酸钾生产厂，据不完全统计生产能力已达300万吨以上。但由于技术经济不过关原因，大多数企业处于半停产或停产状态。国内硫酸钾的需求仍主要靠进口。本技术依成本优势，产品硫酸钾完全可以替代进口。五、规模与投资需求1万吨/年硫酸钾投资总额估算为4100万元。六、 生产设备锅炉、离子交换柱、蒸发器、离心泵、水电气配套。七、 效益分析每吨硫酸钾生产成本1900元。 对于1万吨/年硫酸钾工厂（联产5.48万吨精盐和4万吨氯化镁），年利税总额2600万元。八、合作方式技术转让。九、项目具体联系人及联系方式项目负责人：袁俊生电 话：022-60204598邮 箱：jsyuan@hebut.edu.cn。
河北工业大学
2021-04-11
聚烯烃用高效无卤阻燃技术
可有效解决最大通用塑料品种聚烯烃和常用烯烃类橡胶的高效无卤阻燃，改变了聚烯烃类高分子材料的高效 阻燃只有靠溴系阻燃剂的状况，可替代含溴阻燃剂。
四川大学
2021-04-10
内燃机替代燃料高效燃烧技术
为了应对越来越严峻的环保要求和能源形势，我国正在推进能源转型，往可再生能源、绿色、低碳方向发展，提高可再生能源在一次能源中的占比。利用可再生电能生产氨，使用氨燃料为交通运输提供动力，是节能减碳有效的技术路线。现有的发动机和动力系统技术、发动机工业基础以及现有的交通工具基础已经为发动机使用氨燃料的转变奠定了坚实的基础。
大连理工大学低碳动力创新团队发明了加热点火室和重整气点火室，以及多杆式连续米勒可变气门等技术，极大提升了内燃机点火能量和点火可靠性，解决了替代燃料点燃式发动机混合气点火困难的问题。通过在不同负荷和进气温度下优化混合气成分和有效压缩比，能有效降低爆震倾向，同时保持高热效率。
加热点火室燃烧系统如图 1所示，燃烧系统包括主燃室和点火室，两室由通道相连，点火室容积与主燃室相比很小，其作用是产生控制主燃室预混合气着火的高温射流。主燃室内通过缸内直喷燃料形成预混合气。点火室单独供给燃料重整气并由火花塞点燃，燃烧产生的富含活性基高温射流冲入主燃室后引发预混合气的快速湍流燃烧。另外，点火室采用电加热控制内部温度，解决了冷启动问题。
图 1 点火室燃烧系统
多杆式连续米勒可变气门装置如图 2所示，无需使用调相机构(VVT)，即可满足发动机配气连续可变米勒循环正时要求。
基于本替代燃料高效燃烧技术，能够方便可靠地将中高速柴油机改造为使用氨燃料的无碳发动机，同时保持动力性基本不变，而且制造成本也基本不变，能够带来巨大的社会效益。
大连理工大学
2021-05-10
枯草杆菌高效生产乙偶姻技术
项目简介 本项目利用具有自主知识产权的乙偶姻（3-羟基-2-丁酮）高产菌株——枯草杆菌，通过有效的发酵控制策略，促进乙偶姻的生成；并利用固定化菌体作为生物催化剂，构建枯草杆菌转化葡萄糖生成乙偶姻的高效生产工艺，有效解除了产物抑制现象；并建立了一套高效的乙偶姻产品提取纯化工艺。该技术是国家科 技支撑项目的成果，乙偶姻生产水平达到目前国际领先水平，已申报两项国家专利。 创新要点 采用的乙偶姻高产菌株具有自主知识产权；建立了简单、高效、低成本的葡萄糖转化生产乙偶姻的生产工艺。
江南大学
2021-04-11